水煤漿是一種新型高效清潔的煤基燃料,是世界石油危機以后開發(fā)的煤炭高新技術(shù)產(chǎn)品,是燃料家族的新成員。
水煤漿(簡稱CWM)是一種經(jīng)濟、潔凈、可替代石油和天然氣的煤基流體原料,它是一種將一定粒度分布的煤粉分散于水介質(zhì)中制成的高濃度煤/水分散體系。水煤漿既保持了煤炭原有的物理特性,又具有象石油一樣的流動性和穩(wěn)定性,在運輸、儲存、泵送等方面以及霧化燃燒和燃燒的調(diào)節(jié)控制等方面都與石油相近。在實際應(yīng)用中,2.1t水煤漿能量相當(dāng)于1t石油的能量,但成本遠低于石油。在環(huán)保方面,由于煤粉經(jīng)過洗選本身硫份和灰分降低約40%,又由于水煤漿鍋爐比燃煤鍋爐燃燒時溫度低200℃左右,NOX排放量也大幅度降低,明顯凈化了空氣。因此水煤漿技術(shù)的推廣應(yīng)用對于推進我市煤代油及提高環(huán)境質(zhì)量具有重要意義。
一、 國內(nèi)外水煤漿技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
自七十年代石油危機以來,世界主要發(fā)達國家如美國、日本、加拿大、瑞典、意大利、英國、法國和俄羅斯都相繼投入了大量人力、物力、和財力尋求代油原料,進行水煤漿的研究開發(fā),目前國外水煤漿技術(shù)已趨成熟,建成了一大批水煤漿廠,達到了工業(yè)應(yīng)用水平。國外水煤漿主要用于發(fā)電,具代表性的有:俄羅斯建有世界規(guī)模最大的水煤漿制備—管道輸送—發(fā)電工程,水煤漿生產(chǎn)能力達5Mt/a,管輸距離260km;美國的水煤漿發(fā)電工程,運距439km,年運煤量4.5Mt;日本的發(fā)電工程,運距9km年產(chǎn)水煤漿0.5Mt。此外,法國、意大利、瑞典也有成功的商業(yè)化應(yīng)用經(jīng)驗。
我國每年凈進口石油7000萬噸,每年燒掉的重油總計約3000萬噸,石油資源的短缺已使煤代油重新提到議事日程。國家經(jīng)貿(mào)委已規(guī)劃在“十五”期間通過各種途徑減少燃料的消費,潔凈煤技術(shù)將成為緩解我國石油供需矛盾的主要技術(shù)途徑。
我國自1981年開始從事水煤漿的技術(shù)研究。在六五~九五期間,國家給予水煤漿技術(shù)發(fā)展很大支持,國家科委累計撥款1088萬元,國家計委拿出2億元投入水煤漿示范廠建設(shè),煤炭部也投入資金100多萬元。全國目前已建成水煤漿廠8座(包括試驗廠)形成總能力1.5Mt/a。其中八一礦漿廠、北京漿廠、兗日漿廠分別為25萬t/a,白楊河電廠漿廠60萬t/a,勝利礦漿廠7萬t/a,邢臺東龐礦漿廠18萬t/a,株州和大同分別為3萬t/a。近年來,水煤漿的發(fā)展迎來了新的高峰,擬建中的水煤漿廠很多,其中大同漿廠擬擴建年產(chǎn)30~100萬噸水煤漿廠。目前我國在環(huán)保型水煤漿、精細水煤漿、汽化水煤漿等方面也取得了較大的進展。我國的水煤漿已成功地應(yīng)用于電站鍋爐、工業(yè)鍋爐(燃油、燃煤鍋爐經(jīng)改造)、工業(yè)窯爐。
二、水煤漿生產(chǎn)工藝
水煤漿生產(chǎn)工藝通常包括給料、破碎與磨礦、攪拌、調(diào)制和濾漿等環(huán)節(jié)。添加劑是制備高濃度水煤漿的關(guān)鍵技術(shù)之一。添加劑可以改善煤于水之間的作用,使煤顆粒充分地潤濕并分散在水介質(zhì)中,提高煤水懸浮體系的穩(wěn)定性。通常需要加入分散劑、穩(wěn)定劑以及PH調(diào)整劑、消泡劑、殺菌劑等。
八一燎原水煤漿